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第二章测评一、选择题(本题包括9小题,每小题3分,共计27分。每小题只有一个选项符合题意)1.一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:mA(g)+nB(g)pC(g)达到平衡时,维持温度不变,将气体体积缩小到原来的12时,当达到新的平衡时,气体C的浓度变为原平衡

时的1.9倍,则下列说法正确的是()A.m+n>pB.m+n<pC.平衡向正反应方向移动D.C的质量分数增加2.过渡态理论认为:化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中,首先生成一种高能量的活化配合物,高能量的活化配合物再进一步

转化为产物分子。按照过渡态理论,NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)的反应历程如下:第一步:+C—O(慢反应)第二步:N—O+O—C—O(快反应)下列有关说法正确的是()A.第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞B.活化配合物的能量越高,

第一步的反应速率越快C.第一步反应需要吸收能量D.该反应的反应速率主要取决于第二步反应3.NO2可发生二聚反应生成N2O4,化学方程式为2NO2N2O4,反应达到平衡后,升高温度可使体系颜色加深。已知该反应的正反应速率方程为v正=k正·c2(NO2),逆反应速率方程为v逆

=k逆·c(N2O4),其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数。则图中(lgk表示速率常数的对数,1𝑇表示温度的倒数)所示①②③④四条斜线中,能表示lgk正随1𝑇变化关系的是斜线()A.①B.②C.③D.④4.相同温度下,分别在起始容积均为1L的两个密闭容

器中发生反应:X2(g)+3Y2(g)2XY3(g)ΔH=-akJ·mol-1,实验测得反应的有关数据如表。容器反应条件起始物质的量/mol达到平衡所用时间min达到平衡过程中的能量变化X2Y2XY3①

恒容13010放热0.1akJ②恒压130t放热bkJ下列叙述正确的是()A.对于上述反应,①②中反应的平衡常数K的数值不同B.①中:从开始至10min内的平均反应速率v(X2)=0.1mol·L-1·min-1C.②中:X2的平衡转化率小于10%D.b>0.1a5.汽车尾气净化中的一个反应为NO

(g)+CO(g)12N2(g)+CO2(g)ΔH=-373.4kJ·mol-1。在一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.2molNO和0.5molCO,5min后该反应达到平衡,此时N2的物质的量为0.06mol。下列说法正确的是()A.达到平衡后,若只

升高温度,化学平衡正向移动B.达到平衡后,再通入稀有气体,逆反应速率增大C.0~5min内,NO的反应速率为2.4×10-3mol·L-1·min-1D.使用催化剂,达平衡时放出热量为44.808kJ6.(2022广东潮州高三期末)下列有关热化学方程式N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+5

7kJ·mol-1的说法正确的是()A.升高体系温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大B.若容器容积不变,气体密度不变时说明该反应已经达到化学平衡状态C.温度不变,向平衡后的容器中再加入少量N2O4,平衡常数K值变大D.增大体系的压强,平衡右移,同时提高N2O4的反应速率和转化率7.

(2022河南焦作高二期末)采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放,但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生反应,降低了脱硫效率,涉及的反应之一是CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)

+4CO2(g)ΔH=-175.6kJ·mol-1。上述反应在密闭容器中进行并达到平衡,下列说法正确的是()A.该反应在常温下能自发进行,且反应速率较快B.降低温度,混合气体的密度增大C.压缩容器,该反应放出的热量减小D.分离出部分CaS(s),CO的转化率变大8

.一定温度下,向10mL0.40mol·L-1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液,不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示:t/min0246v(O2)/mL09.917.222.4资料显示,反应分两步进行:①2

Fe3++H2O22Fe2++O2↑+2H+;②H2O2+2Fe2++2H+2H2O+2Fe3+。反应过程中能量变化如图所示:下列说法不正确的是()A.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)=3.33×

10-2mol·L-1·min-1B.Fe3+的作用是增大过氧化氢的分解速率C.反应①是吸热反应,反应②是放热反应D.反应2H2O2(aq)2H2O(l)+O2(g)的ΔH=E1-E2<09.在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式

投入反应物,保持恒温、恒容,测得达到平衡时的有关数据如下[已知X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH=-QkJ·mol-1]:容器甲乙丙反应物投入量1molX、3molY2molZ4molZZ的浓度/(mol·L-1)c1c2c3反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ck

J体系压强/Pap1p2p3反应物转化率α1α2α3下列说法正确的是()A.2c1>c3B.a+b=QC.2p2<p3D.α1+α3>1二、选择题(本题包括4小题,每小题4分,共计16分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,

只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分)10.在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法正确的是()A.

从a、c两点坐标可求得a、c两点该化学反应的速率B.a、b、c三点的速率大小为v正(b)>v逆(a)>v正(c)C.若提高反应温度,则c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示D.反应达到平衡时一定存在关系:3v(B)=

2v(X)11.(2021江苏江阴阶段性检测)H2S分解的热化学方程式为2H2S(g)2H2(g)+S2(g)ΔH=akJ·mol-1。向容积为1L的恒容密闭容器中加入n(H2S)+n(Ar)=0.1mol的混合气体(Ar不参与反应),测得不同温度(T1>T2)时H2S的平衡转化率随𝑛

(H2𝑆)𝑛(Ar)比值的变化如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的a>0B.平衡常数K(X)>K(Z)C.平衡常数K(X)=0.0125D.维持Y点时n(H2S)不变,向容器中充入Ar气,H2S的平衡转化率减小12.(202

1辽宁名校联盟开学考试)我国科学家实现了在铜催化条件下将DMF[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示,下列说法正确的是()A.由图可以判断DMF转化为三甲胺的反应属于放热反应B.N(CH3)3+OH*

+H*N(CH3)3(g)+H2O(g)是该反应历程的决速步C.使用铜作催化剂可以降低反应的活化能,从而改变反应的焓变D.该历程中最大能垒(活化能)E正=2.16eV13.乙基叔丁基酸(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂,用乙醇与异丁烯

(以IB表示)在催化剂HZSM-5催化下合成ETBE,反应为C2H5OH(g)+IB(g)ETBE(g)。向刚性恒容容器中按物质的量之比1∶1充入乙醇和异丁烯,在温度为378K与388K时异丁烯的转化率随时间变化如图所示。下列说法正确的是(

)A.正反应为吸热反应B.A、M、B三点,逆反应速率最大的是点AC.388K时,容器内起始总压为p0Pa,则Kp=40𝑝0Pa-1D.容器内起始总压为p0Pa,开始到M点时v(IB)=0.01p0Pa·m

in-1三、非选择题(共57分)14.(14分)处理、回收CO是环境科学家研究的热点课题。(1)CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应为N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH。几种物质的相对能量如下:物质N2O(g)CO(g)CO2(g)N2(g)相对能量(kJ·mol

-1)475.52830393.5①ΔH=kJ·mol-1,改变下列“量”,一定会引起ΔH发生变化的是(填字母)。A.温度B.反应物浓度C.催化剂D.化学计量数②有人提出上述反应可以用“Fe+”作催化剂。其总反应分两步进行:第一步:Fe++N2OFeO

++N2;第二步:(写化学方程式)。第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)第一步反应速率。(2)在实验室,采用I2O5测定空气中CO的含量。在密闭容器中充入足量的I2O5粉末和一定量的CO,发生反应:I2O5(s)+5CO(g)5CO

2(g)+I2(s)。测得CO的转化率如图1所示。①相对曲线a,曲线b仅改变一个条件,改变的条件可能是。②在此温度下,该可逆反应的平衡常数K=(用含x的代数式表示)。(3)工业上,利用CO和H2合成CH3OH。在1L恒容密闭容

器中充入1molCO(g)和nmolH2,在250℃发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),测得混合气体中CH3OH的体积分数与H2的物质的量的关系如图2所示。在a、b、c、d四点中,CO的平衡转化率最大的点是。(4)有人提出,利用2CO(g

)2C(s)+O2(g)消除CO对环境的污染,你的评价是(填“可行”或“不可行”),原因是。15.(14分)(2022山东德州高二期末)实现碳中和任务艰巨,二氧化碳加氢制甲醇将成为实现目标的有效路径。已知:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1

=-49kJ·mol-1②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2③CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3=-90kJ·mol-1回答下列问题:(1)ΔH2=kJ·mol-1。(2)把1molCO2和1molH2充入容积为V的容器中进行上述反应。反应达到平衡

时,测得各组分的物质的量随温度变化的曲线如图所示。①图中X代表(填化学式)。②由图可知温度为T时,反应②的平衡常数K(填“>”“<”或“=”)1。(3)下列措施中,一定无法提高甲醇平衡产率的是(填字母)。A.加入适量COB.使用高效催化剂C.循环利用

原料气D.升高温度E.增大压强(4)一定条件下,向恒容密闭容器中以物质的量之比1∶1充入CO2(g)和H2(g),测得总压强为p0kPa;10min时反应达到平衡,测得H2O(g)的分压为p1kPa,CH3OH(g)的分压为p2kPa。①平衡后,反应①的平衡常数Kp为(kPa)

-2(用平衡分压代替平衡浓度来表示)。②实验表明:在二氧化碳和氢气的混合气体中掺混一氧化碳有助于提高甲醇产率。甲醇的平衡产率随着CO/(CO+CO2)变化如图所示。从平衡移动角度分析,甲醇平衡产率上升的原因;当CO

/(CO+CO2)为0.4时,改为在容积可变的容器中进行此反应,则甲醇的平衡产率最有可能是(填“a”“b”“c”或“d”)。16.(15分)十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径,利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应

过程如下图所示:(1)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH1=-41kJ·mol-1CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)ΔH2=+174.1kJ·mol

-1反应Ⅰ的热化学方程式为。(2)反应Ⅱ在进气比[n(CO)∶n(H2O)]不同时,测得相应的CO平衡转化率见图(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同;各点对应的其他反应条件都相同)。①图中A、E和G三点对应的反应温度TA、TE、TG的关系是,其原因是。该温度下,要提高CO平衡转

化率,除了改变进气比之外,还可采取的措施是。②由图可知CO的平衡转化率与进气比、反应温度之间的关系是。③A、B两点对应的反应速率大小:v(A)(填“<”“=”或“>”)v(B)。已知反应速率v=v(正)-v(逆)=k正x(CO)x(H2O)-k逆x(CO2)x(H

2),k正、k逆为反应速率常数,x为物质的量分数,在达到平衡状态为D点的反应过程中,当CO的转化率刚好达到20%时,𝑣(正)𝑣(逆)=。17.(14分)甲醇水蒸气催化重整生产氢气是近年来的一个热门研究方向,某项研究表明其原理是甲醇先与水蒸气反应生成CO2和H2,

CO2再和H2发生逆变换反应生成CO和H2O。①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH1=+49.4kJ·mol-1②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1请回答下列问题:(1)甲醇可发生分解反应:CH3OH(g)C

O(g)+2H2(g)ΔH3,则ΔH3=。(2)向一个装有催化剂的刚性密闭容器中通入一定量的CO和水蒸气发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),测得反应速率和温度关系如图1所示,BC段反应速率迅速降低的原因可能是。若该反应在一

定温度下达到平衡状态后,将容器不断压缩并分别测定不同压强下CO的平衡转化率α,测定结果如图2所示,α随压强增大开始不变,一定程度后逐渐减小的原因是。第二章测评1.B当气体体积缩小到原来的12,平衡未发生移动时,C的浓度应为原平衡时的2倍,平衡发生移动后,C的浓度变为原平衡时的1.9倍,即平衡逆

向移动使C的浓度减小,因此m+n<p,答案选B。2.C活化配合物能量合适、取向适当才能发生有效碰撞,A项错误;活化配合物能量越高,第一步反应速率越慢,B项错误;反应物需要吸收能量形成高能量的活化配合物,C项正确;该反应的反应速率主要取决于慢反应,即取决于第一步反应,D项错误。3.C升高温度可使体系

颜色加深,化学平衡逆向移动,该反应的正反应为放热反应。升高温度,1𝑇减小,平衡逆向移动,则K=𝑐(N2O4)𝑐2(NO2)=𝑘正𝑘逆减小,温度升高,k正、k逆都增大,但k正增大倍数小于k逆增大倍数,所以lgk正、lgk逆都随着温度升高而增大,但lg

k正增大倍数小于lgk逆增大倍数,根据题图知,表示lgk正随1𝑇变化关系的是斜线③,能表示lgk逆随1𝑇变化关系的是斜线④,故合理选项是C。4.D①②中反应温度相同,平衡常数K的数值相同,A项错误;①中反应放热0.1akJ,说明10min内X2反应了0.1mol,物质的量浓度

改变量为0.1mol·L-1,所以其平均速率为v(X2)=0.01mol·L-1·min-1,B项错误;据容器①中数据,可算出X2的平衡转化率为10%,容器②中是恒温恒压,容器①是恒温恒容,容器②相当于在容器①的基础上加压,平衡右移,所以X2的转化率大于10

%,C项错误;容器②相当于在容器①的基础上加压,平衡右移,所以放出热量比容器①多,D项正确。5.D正反应为放热反应,只升高温度,平衡向吸热反应方向(即逆反应方向)移动,A项错误;恒温恒容条件下,通入稀有气体,反应混合物各组分的浓度不变,正、逆反应速率都不变,B项错误;0~5min内,N2的平

均反应速率为0.06mol5L5min=2.4×10-3mol·L-1·min-1,速率之比等于化学计量数之比,故v(NO)=2v(N2)=4.8×10-3mol·L-1·min-1,C项错误;平衡常数只受温度影响,使用催化剂不影响化学

平衡,因此平衡时生成的N2仍为0.06mol,则反应放出热量为373.4kJ12×0.06=44.808kJ,D项正确。6.A升高体系温度,正、逆反应活化能均降低,活化分子百分数增大,分子之间有效碰撞次数增加,导致

正反应速率增大,逆反应速率也增大,A项正确;反应混合物都是气体,气体的质量不变,若容器容积不变,则反应混合物的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,B项错误;化学平衡常数只与温度有关,温度不变,则化学平衡常数K值就不变,C项错误;增大体系的压强,物质的浓度增大,化学

反应速率加快;同时由于该反应的正反应是气体体积增大的反应,增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,导致N2O4的平衡转化率降低,D项错误。7.BΔS=0,ΔH<0,则ΔG=ΔH-TΔS<0,所以该反应在常温下能自发进行,但反应速率不

一定较快,故A项错误;由于该正反应为放热反应,所以降低温度,平衡正向移动,混合气体中CO2的物质的量分数增大,所以混合气体的密度增大,故B项正确;该反应为气体体积不变的可逆反应,压缩容器容积,平衡不会发生移动,则对反应放出的热量无影响,

故C项错误;CaS(s)为固体,则CaS(s)的量对化学平衡无影响,所以分离出部分CaS(s),CO的转化率不变,故D项错误。8.D0~6min,产生O222.4mL,物质的量为0.001mol,反应分解的H2O2为0.002

mol,v(H2O2)=0.002mol10×10-3L×6min≈3.33×10-2mol·L-1·min-1,A项正确;根据题中信息,可知Fe3+为该反应的催化剂,加快了H2O2的分解速率,B项正确;根据图像可以确定,反应①是吸热反应,反应②是放热反应,C项正确;根

据图像,可以确定H2O2的分解反应是放热反应,但ΔH≠E1-E2,故D项错误。9.B丙容器反应物投入4molZ,采用极限转化法转化为反应物为2molX、6molY,是甲中的二倍,若平衡不移动,c3=2c1;丙相当于增大压强,平衡正向移动,所以丙中Z的浓度大于甲中Z

浓度的二倍,即c3>2c1,故A项错误;甲投入1molX、3molY,乙中投入2molZ,则甲与乙是完全等效的,故a+b=Q,故B项正确;丙容器反应物投入4molZ,是乙的2倍,若平衡不移动,丙中压强为乙的2倍;

由于丙中相当于增大压强,平衡正向移动,导致丙中压强小于乙的2倍,即2p2>p3,故C项错误;丙容器反应物投入4molZ,是乙的2倍,若平衡不移动,转化率α1+α3=1;由于丙中相当于增大压强,平衡正向移动,Z的转化率减

小,所以转化率α1+α3<1,故D项错误。10.D从a、c两点坐标可求得a、c两点间的该化学反应的平均速率,A项错误;随着反应进行,反应平衡前v(正)>v(逆),平衡时v(正)=v(逆),达到平衡过程中正反应速率减小、逆反应速率增加,则v正(b)>v正(c)=v逆(c)>v逆

(a),故B项错误;若提高反应温度,平衡会发生移动,则c(B)最终浓度会不同,C项错误;反应达到平衡时,物质反应速率之比等于化学计量数之比,则3v(B)=2v(X),D项正确。11.AC由于T1>T2,T1温度下,平衡时H2S转化率更高,说明温度升高,

平衡正向移动,则ΔH>0,即a>0,故A项正确;X、Z均在T1温度下,温度不变,平衡常数不变,故B项错误;X点𝑛(H2𝑆)𝑛(Ar)=1,又n(H2S)+n(Ar)=0.1mol,因此n(H2S)=

0.05mol,容器容积为1L,则c(H2S)=0.05mol·L-1。则2H2S(g)2H2(g)+S2(g)起始浓度/(mol·L-1)0.0500变化浓度/(mol·L-1)0.0250.0250.0125平衡浓度/(mol·L-1)0.0250.025

0.0125K(X)=𝑐2(H2)·𝑐(S2)𝑐2(H2S)=0.0125,故C项正确;恒温恒容,通入稀有气体,各组分浓度不变,平衡不移动,则H2S的平衡转化率不变,故D项错误。12.AB根据图示,(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)的能量大于

N(CH3)3(g)+H2O(g)的能量,所以DMF转化为三甲胺的反应是放热反应,A项正确;化学反应速率与反应的活化能密切相关,活化能越低反应速率越快,由题图可知N(CH3)3+OH*+H*N(CH3)3(g)+H2O(g)对应的活化能[E正=(-1.

02eV)-(-2.21eV)=1.19eV]最大,是该反应历程的决速步,B项正确;催化剂加快反应速率的机理就是改变反应的历程,降低反应所需的活化能,但不能改变反应物、生成物的能量,因此不改变反应的焓

变,C项错误;根据选项B分析可知该历程中最大能垒(活化能)E正为1.19eV,D项错误。13.BC温度越高,反应速率越快,反应越先达到平衡状态,则L1和L2两条曲线对应温度分别为388K和378K,由题图可知,温度升高,异丁烯的转化率降低,说明升高

温度,平衡逆向移动,则该反应为放热反应,故A项错误;A、B、M三点中A点温度高于B点,A点生成物浓度大于M、B点,所以A点的逆反应速率最大,故B项正确;设甲醇和异丁烯起始物质的量均为1mol,L1中反应达到平衡时,异丁烯的转化率为8

0%,C2H5OH(g)+IB(g)ETBE(g)起始量/mol110转化量/mol0.80.80.8平衡量/mol0.20.20.8平衡时混合气体总物质的量为0.2mol+0.2mol+0.8mol=1.2mol,压强之比等于物

质的量之比,则平衡时压强为1.22×p0Pa=0.6p0Pa,Kp=0.81.2×0.6𝑝00.21.2×0.6𝑝0×0.21.2×0.6𝑝0=40𝑝0Pa-1,故C项正确;M点的异丁烯的转化率为60%,根据C选项分析,结束时总物质的量为0.4mol+0

.4mol+0.6mol=1.4mol,压强之比等于物质的量之比,则结束时压强为1.42×p0Pa=0.7p0Pa,IB的分压为0.41.4×0.7p0Pa=0.2p0Pa,则开始到M点时v(IB)=0.5𝑝0-0.2𝑝06

0min=0.005p0Pa·min-1,故D项错误。14.答案(1)①-365D②FeO++COFe++CO2大于(2)①加入催化剂(或增大压强)②𝑥5(1-𝑥)5(3)d(4)不可行该反应是ΔH>0、ΔS<0

的反应,ΔH-TΔS>0,任何温度下都不能自发进行,故不可行解析(1)①ΔH=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=(393.5+0-475.5-283)kJ·mol-1=-365kJ·mol-1

。反应热只与具体反应的化学计量数有关,与温度、压强、催化剂、转化率、反应物浓度等无关,故选D。②根据催化剂定义,第二步反应中,中间产物(FeO+)氧化CO生成CO2,本身被还原成Fe+,方程式为FeO++COFe++CO

2。第二步反应对总反应速率没有影响,说明第一步是慢反应,控制总反应速率,第二步反应速率大于第一步反应速率。(2)①曲线b和曲线a的平衡状态相同,曲线b反应速率较大,对于气体分子数相同的反应,加压可以增大浓度,正、逆反应速率同倍数增大,加

入催化剂,正、逆反应速率同倍数增大,平衡不移动,曲线b仅改变一个条件,改变的条件可能是加入催化剂(或增大压强)。②设CO的起始浓度为c(对于等气体分子数反应,体积始终不变),平衡时,c(CO)=(1-x)cmol·L-1,c(CO2)=xcmol·L-1,K=𝑐5(C

O2)𝑐5(CO)=𝑥5(1-𝑥)5。(3)图2中,b点代表平衡点,增大H2、CO的投料比,CO的平衡转化率增大,在a、b、c、d四点中,CO的平衡转化率最大的点是d。(4)该反应是ΔH>0、ΔS<0的反应,ΔH-TΔS>0,任何温度下都不能自发进行,故不可行。15.答案(1)

+41(2)①CO②<(3)BD(4)①𝑝1𝑝2(𝑝02-𝑝2)·(𝑝02-𝑝1-2𝑝2)3②增加CO,反应③平衡正移;反应②平衡逆移。H2O(g)消耗、CO2(g)和H2(g)增加,反应①平衡正移,从而使得甲醇的平衡产率随着一氧化碳掺混比例的增加而上升b解析(1)依据盖

斯定律,反应②=反应①-反应③,则ΔH2=ΔH1-ΔH3,代入数据求得ΔH2=+41kJ·mol-1。(2)①反应①是放热反应,反应②是吸热反应,升高温度反应①逆向移动、反应②正向移动,一氧化碳的物质的量增大,因此X代表C

O。②由图示可知,温度为T时,反应物二氧化碳和氢气的物质的量均大于生成物一氧化碳和水的物质的量,则反应②的平衡常数K<1。(3)加入适量一氧化碳,反应③平衡正向移动,若以反应③为主,则能提高甲醇平衡产率,A项错误;使用高效催化剂,能缩短达到平衡的时间,但平衡不移动,一定

不能提高甲醇平衡产率,B项正确;循环利用原料气,相当于增大二氧化碳和氢气的量,反应①、③均正向移动,能提高甲醇平衡产率,C项错误;升高温度,反应①、③均逆向移动,一定不能提高甲醇平衡产率,D项正确;增大压强,反应①、③均正向移动,能提高甲醇平衡产率,E项错误。(4)①恒温恒容条

件下,物质的量与压强成正比,初始二氧化碳与氢气物质的量之比为1∶1,总压为p0kPa,则初始二氧化碳和氢气分压都为12p0kPa,总反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),依据碳元素守恒,平衡时二氧化碳的分压为(12p0-

p2)kPa,依据氢元素守恒,平衡时氢气分压为(12p0-2p2-p1)kPa,则反应①压强平衡常数Kp=𝑝(CH3𝑂𝐻)·𝑝(H2𝑂)𝑝(CO2)·𝑝3(H2)=𝑝1𝑝2(𝑝02-𝑝2)·(�

�02-𝑝1-2𝑝2)3(kPa)-2。②由反应可知,增加CO,反应③平衡正移;反应②平衡逆移,H2O(g)消耗、CO2(g)和H2(g)增加,反应①平衡正移,从而使得甲醇的平衡产率随着一氧化碳掺混比例的增加而上升;当CO/(CO+CO2)为0.4时,由于总反应是

气体体积减小的反应,若改为在容积可变的容器中进行此反应,容器容积会减小,相当于给反应加压,平衡正向移动,甲醇的平衡产率升高,最有可能是b。16.答案(1)CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g)ΔH=+256.1kJ·mol-1(2)①TA=TE=TGKA=KE

=KG=1及时移去产物[或增大H2O(g)的浓度]②温度相同,进气比越大,CO的平衡转化率越小;进气比相同,反应温度越高,CO的平衡转化率越小③<36.0解析(1)反应Ⅰ化学方程式为CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g),

①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH1=-41kJ·mol-1②CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)ΔH2=+174.1kJ·mol-1根据盖斯定律,由②

-①×2可得CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2CO(g)ΔH=+174.1kJ·mol-1-(-41kJ·mol-1)×2=+256.1kJ·mol-1,即热化学方程式为CH3CH2OH(g)+H2O(g)4H2(g)+2C

O(g)ΔH=+256.1kJ·mol-1。(2)①题图中A点数值为(0.5,66.7),即𝑛(CO)𝑛(H2𝑂)=0.5,CO的转化率为66.7%=23,根据关系列三段式:CO(g)+H2O(g)CO2(g

)+H2(g)始/(mol·L-1)3600变/(mol·L-1)2222平/(mol·L-1)1422KA=𝑐(CO2)·𝑐(H2)𝑐(CO)·𝑐(H2𝑂)=2×21×4=1;图中E点数值为(1,50),即𝑛(CO)𝑛(H2𝑂)=1,CO的转化率为50%,

根据关系列三段式:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)始/(mol·L-1)1100变/(mol·L-1)0.50.50.50.5平/(mol·L-1)0.50.50.50.5平衡常数KE=𝑐(CO2)·𝑐(H

2)𝑐(CO)·𝑐(H2𝑂)=0.5×0.50.5×0.5=1;图中G点数值为(1.5,40),即𝑛(CO)𝑛(H2𝑂)=1.5,CO的转化率为40%,根据关系列三段式:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)始/(mol·L-1)3200变/(mol·L-

1)1.21.21.21.2平/(mol·L-1)1.80.81.21.2平衡常数KG=𝑐(CO2)·𝑐(H2)𝑐(CO)·𝑐(H2𝑂)=1.2×1.21.8×0.8=1;根据以上计算可知,KA=KE=KG=1,平衡常数不变,平衡常数是温度的函数,温度

不变,则平衡常数不变,则可得TA=TE=TG。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41kJ·mol-1,即正向为气体体积不变的放热反应,所以恒温条件下,增大H2O(g)的浓度或及时分离出CO2等

产物均可提高CO的平衡转化率。②由题图可知,温度相同,进气比越大,CO的平衡转化率越小;进气比相同,反应温度越高,CO的平衡转化率越小。③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH1=-41kJ·mol-1,反应为放热反应,升温平衡逆向移动,CO转化率减小,

则B点温度高,反应速率快,即v(A)<v(B);D点数值为(1,60),反应三段式为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)始/(mol·L-1)1100变/(mol·L-1)0.60.60.60.6平/(mol·

L-1)0.40.40.60.6D点温度下的平衡常数KD=𝑐(CO2)·𝑐(H2)𝑐(CO)·𝑐(H2𝑂)=0.6×0.60.4×0.4=2.25,反应达到平衡时v(正)=v(逆),即k正x(C

O)x(H2O)=k逆x(CO2)x(H2),所以𝑘正𝑘逆=𝑥(CO2)·𝑥(H2)𝑥(CO)·𝑥(H2𝑂)=𝑐(CO2)·𝑐(H2)𝑐(CO)·𝑐(H2𝑂)=K=2.25,在达到平

衡状态为D点的反应过程中,当CO转化率刚好达到20%时,反应三段式为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)始/(mol·L-1)1100变/(mol·L-1)0.20.20.20.2平/(

mol·L-1)0.80.80.20.2x(CO)=x(H2O)=0.8mol2mol=0.4,x(CO2)=x(H2)=0.2mol2mol=0.1,所以𝑣(正)𝑣(逆)=𝑘正𝑥(CO)·𝑥(H2𝑂)𝑘逆𝑥(CO2)·𝑥(H2)=K×𝑥(CO)·𝑥(H2𝑂)𝑥(

CO2)·𝑥(H2)=2.25×0.4×0.40.1×0.1=36.0。17.答案(1)+90.6kJ·mol-1(2)催化剂失去了活性,催化效果大大减弱当压强增大到一定程度时水蒸气先变为液体,故反应的正反应方向

为气体体积增大的方向,此时再增大压强,平衡逆向移动解析(1)由盖斯定律可知,甲醇可发生分解反应:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),可由题给反应①+反应②得到,故ΔH3=ΔH1+ΔH2=+49.4kJ·mol-1+(+41.2kJ·mol-1)=+90.6kJ·mol-1。(2

)温度升高,反应速率加快,但BC段的反应速率随温度升高反而迅速降低,其原因可能是催化剂失去了活性,催化效果大大减弱。